[发明专利]一种多联单晶叶片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多联单晶叶片及其制备方法，叶片试制阶段时，将多个叶片蜡模逐个进行定位拼装，通过对拼接缝中垫片厚度的调整，使得相邻叶片蜡模的间距满足设计要求，并通过在拼接缝中灌注蜡液将多个叶片蜡模连为一体，利用上述多联叶片蜡模制成模壳，对模壳进行浇注获得多联叶片铸件，对铸件进行尺寸检测，并确定相邻叶片的实际间距，叶片批量生产阶段，根据叶片实际间距与设计要求间距的差值，对垫片的厚度进行调整，垫片厚度的调整值和叶片实际间距与设计要求间距的差值相等，之后将多个叶片蜡模逐个进行定位拼装，在相邻叶片蜡模的拼接缝中垫有调整后的垫片，最后利用调整间距后的多联叶片蜡模制备得到间距符合设计要求的多联单晶叶片铸件。

技术领域

本发明属于单晶精密铸造技术领域，尤其涉及一种多联单晶叶片及其制备方法

背景技术

多联单晶叶片零件尺寸要求精度很高，且多联单晶叶片易变形。由于零件结构复杂，整体开模费用高，并且难以取模，因此通常设计单叶开模，通过工装将多个叶片拼接组合而成。由于叶片凝固收缩过程是一个比较复杂的过程，受多种因素影响，单个叶片的收缩率不完全相同，因此造成各个叶片之间的间距与设计要求的间距存在偏差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种多联单晶叶片及其制备方法，旨在制得间距符合设计要求的多联单晶叶片铸件。

为此，本发明实施例一方面提供的多联单晶叶片制备方法，包括：

叶片试制阶段：

将多个叶片蜡模逐个进行定位拼装

叶片蜡模拼装时，通过对拼接缝中垫片厚度的调整，使得相邻叶片蜡模的间距满足设计要求，并通过在拼接缝中灌注蜡液将多个叶片蜡模连为一体；之后拔出垫片，并利用蜡液将垫片留下的空间填充；

利用上述多联叶片蜡模制成模壳，对模壳进行浇注获得铸件，对铸件进行尺寸检测，并确定相邻叶片的实际间距；

叶片批量生产阶段：

根据叶片实际间距与设计要求间距的差值，对垫片的厚度进行调整，垫片厚度的调整值和叶片实际间距与设计要求间距的差值相等；

之后将多个叶片蜡模逐个进行定位拼装，在相邻叶片蜡模的拼接缝中垫有调整后的垫片，利用蜡液填充拼接缝，待蜡液凝固后，拔出垫片，并利用蜡液将垫片留下的空间填充，最后利用调整间距后的多联叶片蜡模进行多联单晶叶片的制备。

具体的，将定向凝固炉的激冷板设计为可倾斜，拼装好的多联叶片蜡模与螺旋选晶器蜡模组合时，将螺旋选晶器蜡模连接在叶片蜡模下缘板的边角上，并保持两者的轴向平行，叶片蜡模的上、下缘板的对应边角通过引晶条连接，定向凝固时，将螺旋选晶器的起晶端垂直安装在激冷板上，随着激冷板在定向凝固炉的冷室内不断水平下降，螺旋选晶器内垂直长出与叶片轴向平行的单晶，当单晶生长到螺旋选晶器与叶片下缘板的过渡段处时，将激冷板以及叶片模壳缓慢调整至倾斜，再按设计速度下降，以此保证叶片缘板的顺序凝固，避免缘板边角产生杂晶和缘板表面产生疏松。

具体的，激冷板的倾斜角θ根据凝固界面的位置变化作动态调整，具体调整过程如下：

凝固界面从螺旋选晶器与叶片下缘板的连接过渡段移动至叶片上缘板下端的过程中，连续调整激冷板倾斜角θ，保持叶片下缘板切线的倾斜角α1≥30°，同时保证叶片缘板下方引晶条的倾斜角β≥30°；

凝固界面从叶片上缘板下端移动至叶片下缘板上端的过程中，继续调整激冷板倾斜角θ，保持叶片下缘板切线的倾斜角α1≥30°，同时保证叶片上缘板切线的倾斜角α2≥30°；

凝固界面从叶片下缘板上端至整个叶片凝固完成的过程中，继续调整激冷板倾斜角θ，保持叶片上缘板切线的倾斜角α2≥30°。

具体的，所述激冷板采用铜质水冷板。

具体的，所述定向凝固炉为真空炉。